AM30 마그네슘 합금의 미세구조와 기계적 성질에 대한 ECAP의 효과

전문가 제언

○ HCP 결정구조의 마그네슘은 슬립시스템의 수가 적기 때문에 성형성이 불량하고, 인장 및 압축 시에 비대칭적인 항복거동을 보인다. 이런 약점의 완화를 위해 마그네슘 합금의 결정립미세화에 대한 많은 연구가 이루어지고 있고, 그중 대표적인 방법이 극심한 소성변형(severe plastic deformation)에 이은 재결정 생성으로 결정립미세화를 도모하는 등통로각압축(Equal Channel Angulat Pressing, ECAP)이다. 본 연구에서는 AZ31이나 그 유사합금들보다 성형성이 비교적 양호한 것으로 알려져 있는 AM30 마그네슘 합금에 대한 ECAP의 효과를 조사하였다.

 

○ ECAP는 기존의 압출법과 달리 꺾어진 통로를 통하여 재료를 밀어내기 때문에 그 꺾어지는 부분에서 극심한 소성변형이 일어난다. 본 연구에서는 ECAP의 패스 수가 결정립미세화, 강도, 연성 및 비대칭적 항복거동에 어떤 식으로 영향을 미치는가를 중점적으로 조사하였다. 패스 수가 증가함에 따라 결정립도는 현저히 감소하였고, 연성도 향상되었다. 또 4번의 패스 후에 인장과 압축 시의 항복거동이 거의 일치하는 것으로 보아 ECAP가 비대칭성 항복강도의 개선에 효과적임이 밝혀졌다.

 

○ 많은 연구자들이 ECAP가 마그네슘 합금의 미세조직과 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였으나 그 실험결과들이 서로 상충되는 경우가 많다. 그 이유로는 재료의 차이, ECAP 장치 자체의 차이(내부통로각, 외부반경각 등) 및 작업변수(온도, 압축속도, 처리경로 등)의 차이를 들 수 있다. 본 연구에서는 지금까지 이루어진 여러 가지 마그네슘 합금에 대한 ECAP 실험결과들을 종합하여 표로 정리하여 놓았으므로 이 분야에 대한 해외의 연구동향을 파악하는 데 유용할 것으로 생각된다.

 

○ 국내의 ECAP 연구사례는 KIST에서 알루미늄합금을 대상으로 수행되었으나 마그네슘에 대해서는 2000년에 홍익대에서 과기부의 특정기초연구를 수행하였고, 그것을 기반으로 해외학술지에 AZ31의 ECAP 관련 논문을 3건 발표한 바 있다. 그밖에는 충남대 연구팀이 2008년에 1건의 해외논문에 공저자로 참여한 것이 전부이다. ECAP는 마그네슘 합금의 이방성 감소와 연성 증대에 매우 효과적인 기술이므로 국내 연구진도 이에 대해 더 큰 관심을 기울일 필요가 있다.

저자

Ramin Jahadi, Mohammad Sedighi, Hamid Jahed

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

593()

잡지명

Materials Science And Engineering: A

과학기술
표준분류

재료

페이지

178~184

분석자

심*주

분석물

• AM30 마그네슘 합금의 미세구조와 기계적 성질에 대한 ECAP의 효과.pdf [339,656 byte]

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